KR102240705B1 - 전자 부품 - Google Patents

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KR102240705B1
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Abstract

본 발명은, 커패시터 바디와 상기 커패시터 바디의 양단에 각각 형성되는 한 쌍의 외부 전극을 포함하는 적층형 커패시터; 및 인터포저 바디와 상기 인터포저 바디의 양단에 각각 형성되는 한 쌍의 외부 단자를 포함하는 인터포저; 를 포함하고, 상기 외부 단자는, 상기 인터포저 바디의 상면에 형성되고 상기 외부 전극과 접속되는 접합부, 상기 인터포저 바디의 하면에 형성되는 실장부 및 상기 인터포저 바디의 단면에 상기 접합부와 실장부를 연결하도록 형성되고 표면이 요철 면으로 이루어진 연결부를 포함하고, 서로 마주보는 상기 외부 전극과 상기 외부 단자의 접합부 사이에 도전성 접합제가 배치되고, 상기 도전성 접합제가 경화되어 형성되는 접착층이 상기 외부 단자의 연결부를 따라 요철 면의 일부까지 연장되게 형성되는 전자 부품을 제공한다.

Description

전자 부품{ELECTRONIC COMPONENT}
본 발명은 전자 부품에 관한 것이다.
적층형 커패시터는 소형이면서 고용량 구현이 가능하여 여러 가지 전자 기기의 부품으로 사용되고 있다.
이러한 적층형 커패시터는 복수의 유전체층과 상기 유전체층 사이에 상이한 극성의 내부 전극이 번갈아 배치된 구조를 가진다.
이때, 상기 유전체층은 압전성을 갖기 때문에, 상기 적층형 커패시터에 직류 또는 교류 전압이 인가될 때 내부 전극들 사이에 압전 현상이 발생하여 주파수에 따라 커패시터 바디의 부피를 팽창 및 수축시키면서 주기적인 진동을 발생시킬 수 있다.
기판 실장시 이러한 진동은 적층형 커패시터의 외부 전극과 기판을 연결하는 솔더(Solder)를 통해 기판으로 전달되어 상기 기판 전체가 음향 반사 면이 되면서 잡음이 되는 진동음을 발생시킬 수 있다.
이러한 진동음은 사람에게 불쾌감을 주는 20 내지 20,000 Hz 영역의 가청 주파수에 해당될 수 있으며, 이렇게 사람에게 불쾌감을 주는 진동음을 어쿠스틱 노이즈(Acoustic Noise)라고 한다.
한편, 이러한 어쿠스틱 노이즈를 줄이기 위한 방안으로, 적층형 커패시터와 기판 사이에 배치되는 인터포저를 이용한 전자 부품이 개시되어 있다.
그러나, 종래의 인터포저를 사용하는 전자 부품의 경우 기판 실장시 고착 강도가 확보되지 못해서 실장 불량이 발생하는 문제가 있다.
이에 적층형 커패시터의 어쿠스틱 노이즈를 효과적으로 감소시키면서 일정 수준 이상의 고착 강도를 확보할 수 있는 기술이 요구된다.
일본공개특허 제2012-204572호 일본공개특허 제2013-236045호
본 발명의 목적은, 어쿠스틱 노이즈 저감 효과를 감소시키면서 인터포저와의 고착 강도를 확보할 수 있는 전자 부품을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면은, 커패시터 바디와 상기 커패시터 바디의 양단에 각각 형성되는 한 쌍의 외부 전극을 포함하는 적층형 커패시터; 및 인터포저 바디와 상기 인터포저 바디의 양단에 각각 형성되는 한 쌍의 외부 단자를 포함하는 인터포저; 를 포함하고, 상기 외부 단자는, 상기 인터포저 바디의 상면에 형성되고 상기 외부 전극과 접속되는 접합부, 상기 인터포저 바디의 하면에 형성되는 실장부 및 상기 인터포저 바디의 단면에 상기 접합부와 실장부를 연결하도록 형성되고 표면이 요철 면으로 이루어진 연결부를 포함하고, 서로 마주보는 상기 외부 전극과 상기 외부 단자의 접합부 사이에 도전성 접합제가 배치되고, 상기 도전성 접합제가 경화되어 형성되는 접착층이 상기 외부 단자의 연결부를 따라 요철 면의 일부까지 연장되게 형성되는 전자 부품을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 연결부의 요철 면의 조도(Ra)는 0.5㎛ 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 인터포저는 상기 적층형 커패시터 대비 길이가 짧고 높이가 낮게 형성되고, 상기 적층형 커패시터의 길이를 L1으로, 상기 적층형 커패시터의 일단과 상기 인터포저의 일단의 간격을 L2로, 상기 전자 부품의 높이를 T1으로, 상기 적층형 커패시터의 하단에서 상기 인터포저의 하단까지의 높이를 T2로 할 때, (L1×T1)/(L2×T2)가 53 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 외부 단자는, 상기 연결부의 두께가 상기 접합부 및 상기 실장부의 두께 대비 얇게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 인터포저의 모듈러스는 30GPa 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 인터포저 바디는 알루미나로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 커패시터 바디는, 서로 대향하는 제1 및 제2 면, 제1 및 제2 면과 연결되고 서로 대향하는 제3 및 제4 면, 제1 및 제2 면과 연결되고 제3 및 제4 면과 연결되고 서로 대향하는 제5 및 제6 면을 포함하고, 복수의 유전체층 및 상기 유전체층을 사이에 두고 번갈아 배치되는 복수의 제1 및 제2 내부 전극을 포함하고, 상기 제1 및 제2 내부 전극의 일단이 제3 및 제4 면을 통해 각각 노출될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 외부 전극은, 상기 커패시터 바디의 제3 및 제4 면에 각각 배치되는 머리부; 및 상기 머리부에서 상기 커패시터 바디의 제1 면의 일부까지 연장되는 밴드부; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 외부 전극과 상기 외부 단자의 표면에 각각 형성되는 도금층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 커패시터 바디와 상기 커패시터 바디의 양단에 각각 형성되는 한 쌍의 외부 전극을 포함하는 적층형 커패시터; 및 양 단면이 요철 면으로 이루어진 인터포저 바디와 상기 인터포저 바디의 양단에 각각 배치되는 한 쌍의 외부 단자를 포함하는 인터포저; 를 포함하고, 상기 외부 단자는, 상기 인터포저 바디의 상면에 형성되고 상기 외부 전극과 접속되는 접합부, 상기 인터포저 바디의 하면에 형성되는 실장부 및 상기 인터포저 바디를 관통하여 상기 접합부와 실장부를 연결하는 비아 전극을 포함하고, 서로 마주보는 상기 외부 전극과 상기 외부 단자의 접합부 사이에 도전성 접합제가 배치되고, 상기 도전성 접합제가 경화되어 형성되는 접착층이 상기 인터포저 바디의 단면을 따라 요철 면의 일부까지 연장되게 형성되는 전자 부품을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 외부 단자는 ㄷ자 형상의 단면을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 적층형 커패시터의 어쿠스틱 노이즈 저감 효과를 일정 수준 이상으로 유지하면서, 기판 실장시 적층형 커패시터와 인터포저 간의 고착 강도를 일정 수준 이상 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 전자 부품에 적용되는 적층형 커패시터를 부분적으로 절개하여 나타낸 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 적층형 커패시터의 제1 및 제2 내부 전극을 각각 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 부품의 사시도이다.
도 4는 도 3의 분리사시도이다.
도 5는 도 3의 단면도이다.
도 6은 도 3의 전자 부품이 기판에 실장된 상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인터포저를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 8은 도 7의 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 다음과 같이 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 실시 예는 당해 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위해 방향을 정의하면, 도면에 표시된 X, Y 및 Z는 각각 적층형 커패시터와 인터포저의 길이 방향, 폭 방향 및 두께 방향을 나타낸다.
여기서 Z방향은 본 실시 예에서, 유전체층이 적층되는 적층 방향과 동일한 개념으로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 전자 부품에 적용되는 적층형 커패시터를 부분적으로 절개하여 나타낸 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 적층형 커패시터의 제1 및 제2 내부 전극을 나타낸 평면도이다.
먼저 도 1 내지 도 2b를 참조하여, 본 실시 예의 전자 부품에 적용되는 적층형 커패시터의 구조에 대해 설명한다.
본 실시 예의 적층형 커패시터(100)는 커패시터 바디(110)와 커패시터 바디(110)의 X방향의 양단에 각각 형성되는 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)을 포함한다.
커패시터 바디(110)는 복수의 유전체층(111)을 Z방향으로 적층한 다음 소성한 것으로서, 커패시터 바디(110)의 서로 인접하는 유전체층(111) 사이의 경계는 주사 전자 현미경(SEM: Scanning Electron Microscope)을 이용하지 않고 확인하기 곤란할 정도로 일체화될 수 있다.
또한, 커패시터 바디(110)는 복수의 유전체층(111)과 유전체층(111)을 사이에 두고 Z방향으로 번갈아 배치되는 서로 다른 극성을 가지는 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)을 포함한다.
또한, 커패시터 바디(110)는 커패시터의 용량 형성에 기여하는 부분으로서의 액티브 영역과, 마진부로서 Y방향으로 커패시터 바디(110)의 양측부와 Z방향으로 상기 액티브 영역의 상하부에 각각 마련되는 커버 영역을 포함할 수 있다.
이러한 커패시터 바디(110)는 그 형상에 특별히 제한은 없지만, 육면체 형상일 수 있으며, Z방향으로 서로 대향하는 제1 및 제2 면(1, 2)과, 제1 및 제2 면(1, 2)과 서로 연결되고 X방향으로 서로 대향하는 제3 및 제4 면(3, 4)과, 제1 및 제2 면(1, 2)과 연결되고 제3 및 제4 면(3, 4)과 연결되며 서로 대향하는 제5 및 제6 면(5, 6)을 포함할 수 있다.
유전체층(111)은 세라믹 분말, 예를 들어 BaTiO3계 세라믹 분말 등을 포함할 수 있다.
상기 BaTiO3계 세라믹 분말은 BaTiO3에 Ca 또는 Zr 등이 일부 고용된 (Ba1-xCax)TiO3, Ba(Ti1-yCay)O3, (Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3 또는 Ba(Ti1-yZry)O3 등이 있을 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 유전체층(111)에는 상기 세라믹 분말과 함께, 세라믹 첨가제, 유기용제, 가소제, 결합제 및 분산제 등이 더 첨가될 수 있다.
상기 세라믹 첨가제는, 예를 들어 전이 금속 산화물 또는 전이 금속 탄화물, 희토류 원소, 마그네슘(Mg) 또는 알루미늄(Al) 등이 포함될 수 있다
제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 서로 다른 극성을 인가 받는 전극으로서, 유전체층(111) 상에 형성되어 Z방향으로 적층될 수 있으며, 하나의 유전체층(111)을 사이에 두고 커패시터 바디(110)의 내부에 Z방향을 따라 서로 대향되게 번갈아 배치될 수 있다.
이때, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 중간에 배치된 유전체층(111)에 의해 서로 전기적으로 절연될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 내부 전극이 Z방향으로 적층된 구조를 도시하여 설명하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 내부 전극이 Y방향으로 적층되는 구조에도 적용할 수 있다.
이러한 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 일단이 커패시터 바디(110)의 제3 및 제4 면(3, 4)을 통해 각각 노출될 수 있다.
이렇게 커패시터 바디(110)의 제3 및 제4 면(3, 4)을 통해 번갈아 노출되는 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 단부는 후술하는 커패시터 바디(110)의 X방향의 양 단부에 배치되는 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)과 각각 접속되어 전기적으로 연결될 수 있다.
위와 같은 구성에 따라, 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)에 소정의 전압을 인가하면 제1 및 제2 내부 전극(121, 122) 사이에 전하가 축적된다.
이때, 적층형 커패시터(100)의 정전 용량은 상기 액티브 영역에서 Z방향을 따라 서로 중첩되는 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 오버랩 된 면적과 비례하게 된다.
또한, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)을 형성하는 재료는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 팔라듐-은(Pd-Ag)합금 등의 귀금속 재료 및 니켈(Ni) 및 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 이루어진 도전성 페이스트를 사용하여 형성될 수 있다.
이때, 상기 도전성 페이스트의 인쇄 방법은 스크린 인쇄법 또는 그라비아 인쇄법 등을 사용할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 및 제2 외부 전극(131, 132)은 서로 다른 극성의 전압이 제공되며, 커패시터 바디(110)의 X방향의 양 단부에 배치되고, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 노출되는 단부와 각각 접속되어 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 외부 전극(131)은 제1 머리부(131a)와 제1 밴드부(131b)를 포함할 수 있다.
제1 머리부(131a)는 커패시터 바디(110)의 제3 면(3)에 배치되며, 제1 내부 전극(121)에서 커패시터 바디(110)의 제3 면(3)을 통해 외부로 노출되는 단부와 접촉하여 제1 내부 전극(121)과 제1 외부 전극(131)을 서로 전기적으로 연결하는 역할을 한다.
제1 밴드부(131b)는 고착 강도 향상 등을 위해 제1 머리부(131a)에서 바디(110)의 제1, 제2, 제5 및 제6 면(1, 2, 5, 6)의 일부까지 연장되는 부분이다.
제2 외부 전극(132)은 제2 머리부(132a)와 제2 밴드부(132b)를 포함할 수 있다.
제2 머리부(132a)는 커패시터 바디(110)의 제4 면(4)에 배치되며, 제2 내부 전극(122)에서 커패시터 바디(110)의 제4 면(4)을 통해 외부로 노출되는 단부와 접촉하여 제2 내부 전극(122)과 제2 외부 전극(132)을 서로 전기적으로 연결하는 역할을 한다.
제2 밴드부(132b)는 고착 강도 향상 등을 위해 제2 머리부(132a)에서 바디(110)의 제1, 제2, 제5 및 제6 면(1, 2, 5, 6)의 일부까지 연장되는 부분이다.
한편, 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)은 도금층을 더 포함할 수 있다.
상기 도금층은, 제1 및 제2 니켈(Ni) 도금층과, 상기 제1 및 제2 니켈 도금층을 각각 커버하는 제1 및 제2 주석(Sn) 도금층을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전자 부품의 사시도이고, 도 4는 도 3의 분리사시도이고, 도 5는 도 3의 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시 예에 따른 전자 부품(101)은 적층형 커패시터(100) 및 인터포저(200)를 포함한다.
인터포저(200)는 인터포저 바디(210)와 인터포저 바디(210)의 X방향의 양 단부에 각각 형성되는 제1 및 제2 외부 단자(220, 230)를 포함한다.
이러한 인터포저(200)는 고강성 특성을 가지며, 모듈러스가 30GPa 이상일 수 있다.
인터포저 바디(210)는 세라믹 재질로 이루어지며, 바람직하게는 알루미나(Al2O3)로 이루어질 수 있다.
또한, 인터포저 바디(210)의 X방향의 길이 및 Y방향의 폭은 커패시터 바디(110)의 X방향의 길이 및 Y방향의 폭과 각각 같거나 또는 그 보다 각각 작게 형성될 수 있다.
제1 및 제2 외부 단자(220, 230)는 서로 다른 극성의 전압이 제공되며, 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)의 제1 및 제2 밴드부(131b, 132b)와 각각 접속되어 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 외부 단자(220)는 제1 접합부(221), 제1 실장부(222) 및 제1 연결부(223)를 포함한다.
제1 접합부(221)는 인터포저 바디(210)의 상면에 형성되는 부분으로, 일단이 인터포저 바디(210)의 X방향의 일면을 통해 노출되고 제1 외부 전극(131)의 제1 밴드부(131b)와 접속되는 부분이다.
제1 실장부(222)는 인터포저 바디(210)의 하면에 제1 접합부(221)와 Z방향으로 마주보게 형성되는 부분으로, 기판 실장시 단자의 역할을 할 수 있다.
제1 연결부(223)는 인터포저 바디(210)의 X방향의 일 단면에 형성되고 제1 접합부(221)의 단부와 제1 실장부(222)의 단부를 전기적 및 물리적으로 연결하는 역할을 한다
이때, 제1 연결부(223)는 표면이 복수의 홈과 돌기를 포함하는 요철 면으로 이루어진다.
이때, 제1 접합부(221)와 제1 밴드부(131b) 사이에는 도전성 접합제(310)가 배치되어, 제1 접합부(221)와 제1 밴드부(131b)를 서로 접합할 수 있다.
이러한 도전성 접합제(310)는 고융점 솔더 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 도전성 접합제(310)는 경화되면 접착층을 형성하는데, 이 접착층은 제1 밴드부(131b)와 제1 접합부(221) 사이에서부터 제1 연결부(223)를 따라 요철 면의 일부까지 연장되게 형성된다.
제2 외부 단자(230)는 제2 접합부(231), 제2 실장부(232) 및 제2 연결부(233)를 포함한다.
제2 접합부(231)는 인터포저 바디(210)의 상면에 형성되는 부분으로, 일단이 인터포저 바디(210)의 X방향의 타면을 통해 노출되고 제2 외부 전극(132)의 제2 밴드부(132b)와 접속되는 부분이다.
제2 실장부(232)는 인터포저 바디(210)의 하면에 제2 접합부(231)와 Z방향으로 마주보게 형성되는 부분으로, 기판 실장시 단자의 역할을 할 수 있다.
제2 연결부(233)는 인터포저 바디(210)의 X방향의 타 단면에 형성되고 제2 접합부(231)의 단부와 제2 실장부(232)의 단부를 전기적 및 물리적으로 연결하는 역할을 한다.
이때, 제2 연결부(233)는 표면이 복수의 홈과 돌기를 포함하는 요철 면으로 이루어진다.
이때, 제2 접합부(231)와 제2 밴드부(132b) 사이에는 도전성 접합제(320)가 배치되어, 제2 접합부(231)와 제2 실장부(232)를 서로 접합할 수 있다.
이러한 도전성 접합제(320)는 고융점 솔더 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 도전성 접합제(320)는 경화되면 접착층을 형성하는데, 이 접착층은 제2 밴드부(132b)와 제2 접합부(231) 사이에서부터 제2 연결부(233)를 따라 요철 면의 일부까지 연장되게 형성된다.
본 실시 예에서, 제1 연결부(223)의 두께는 제1 접합부(221) 또는 제1 실장부(222)의 두께 대비 얇게 형성될 수 있다. 여기서 제1 연결부(223)의 두께는 X방향으로 최대 두께를 의미한다.
또한, 제2 연결부(233)의 두께는 제2 접합부(231) 또는 제2 실장부(232)의 두께 대비 얇게 형성될 수 있다. 여기서 제2 연결부(233)의 두께는 X방향으로 최대 두께를 의미한다.
도 6에서와 같이, 제1 및 제2 연결부(223, 233)의 두께가 제1 및 제2 접합부(221, 231)와 제1 및 제2 제2 실장부(222, 232)의 두께 대비 얇게 형성되면 인터포저(200)에서 제1 및 제2 연결부(223, 233)가 형성된 X방향의 양단부가 솔더 포켓의 역할을 하면서 기판(410) 실장시 기판(410)과 인터포저(200)를 접합하기 위해 형성되는 솔더(431, 422)의 높이를 낮춰 적층형 커패시터(100)의 어쿠스틱 노이즈를 더 감소시킬 수 있다.
이때, 제1 및 제2 연결부(223, 233)의 두께를 제1 및 제2 접합부(221, 231)와 제1 및 제2 실장부(222, 232)의 두꼐 대비 얇게 형성하기 위해, 제1 및 제2 연결부(223, 233)는 스퍼터(Sputter)를 통해 형성하고, 제1 및 제2 접합부(221, 231)와 제1 및 제2 실장부(222, 232)는 인쇄를 통해 상대적으로 두껍게 형성할 수 있다.
도 6에서 도면부호 421과 422는 제1 및 제2 외부 단자(220, 230)의 제1 및 제2 실장부(222, 232)가 각각 접촉되어 접속되는 제1 및 제2 랜드 패턴을 나타낸다.
또한, 제1 및 제2 연결부(223, 233)의 요철 면의 조도(Ra)는 각각 0.5㎛ 이상일 수 있다.
아래 표 1은 인터포저의 외부 단자의 연결부의 요철 면의 조도와 고착 강도의 관계를 나타낸 것으로서, 표 1에서와 같이, 연결부의 요철 면의 조도가 0.5㎛ 미만인 샘플 1 내지 4의 경우 고착 강도가 30N 미만이지만, 연결부의 요철 면의 조도가 0.5㎛ 이상인 샘플 5 내지 9의 경우 고착 강도가 최소 39. 76N 이상으로 크게 향상되는 것을 알 수 있다.
# 요철 면의 조도 (Ra) 고착 강도 (N)
1 0.1 27.06
2 0.2 28.02
3 0.3 27.62
4 0.4 28.83
5 0.5 41.82
6 0.7 39.76
7 0.9 45.11
8 1.1 51.74
9 1.7 48.02
한편, 제1 및 제2 외부 단자(220, 230)의 표면에는 필요시 도금층이 더 형성될 수 있다.
상기 도금층은, 니켈 도금층과, 상기 니켈 도금층을 커버하는 주석 도금층을 포함할 수 있다.
전자 부품(100)이 기판(410)에 실장된 상태에서 전자 부품(100)에 형성된 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)에 극성이 다른 전압이 인가되면, 유전체층(111)의 역압전성 효과(Inverse piezoelectric effect)에 의해 커패시터 바디(110)는 Z방향으로 팽창과 수축을 하게 된다.
이에 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)의 양 단부는 포아송 효과(Poisson effect)에 의해 커패시터 바디(110)의 Z방향의 팽창 및 수축과는 반대로 수축 및 팽창을 하게 되고, 이러한 수축과 팽창은 진동을 발생시키게 된다.
그리고, 상기 진동은 제 1 및 제2 외부 전극(131, 132)과 제1 및 제2 외부 단자(220, 230)를 통해 기판(410)에 전달되고, 이에 기판(410)으로부터 음향이 방사되어 어쿠스틱 노이즈가 되는 것이다.
본 실시 예의 인터포저(200)는 적층형 커패시터(100)의 실장 방향인 제1 면 측에 부착되어 적층형 커패시터(100)의 진동이 기판(410)으로 전달되는 것을 막아주는 역할을 하여 적층형 커패시터(100)의 어쿠스틱 노이즈를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 실시 예에서 적층형 커패시터(100)와 인터포저(200)는 고융점 솔더 등으로 된 도전성 접합제에 의해 서로 결합된다.
이때, 인터포저(200)의 외부 단자의 연결부는 표면이 요철 면으로 형성되어 이 요철 면의 홈에 도전성 접합제가 침투한 상태로 경화되는데, 이때 요철 면의 튀어 나온 돌기가 갈퀴와 같은 작용으로 경화된 도전성 접합제로 이루어진 접착층을 단딘히 잡아주는 역할을 하여 적층형 커패시터(100)와 인터포저(200)의 고착 강도를 향상시킬 수 있다.
한편, 본 실시 예의 인터포저는 적층형 커패시터 대비 길이가 짧고 높이가 낮게 형성된다.
또한, 적층형 커패시터의 길이를 L1으로, 상기 적층형 커패시터의 일단과 상기 인터포저의 일단의 간격을 L2로, 상기 전자 부품의 높이를 T1으로, 상기 적층형 커패시터의 하단에서 상기 인터포저의 하단까지의 높이를 T2로 할 때, (L1×T1)/(L2×T2)가 53 이하일 수 있다.
# L1
(mm)		 T1
(mm)		 L1×T1 L2
(mm)		 T2
(mm)		 L2×T2 (L1×T1)/
(L2×T2)		 A.N.
1 2.08 1.96 4.077 0.14 0.50 0.070 58.12 36.2
2 2.07 1.97 4.078 0.14 0.51 0.072 56.78 35.9
3 2.07 1.99 4.119 0.15 0.50 0.075 54.92 36
4 2.08 1.98 4.118 0.15 0.52 0.078 52.80 32.5
5 2.07 1.97 4.078 0.18 0.49 0.086 47.29 32.1
6 2.07 1.98 4.099 0.19 0.52 0.097 42.15 32.4
7 2.08 1.97 4.098 0.20 0.52 0.101 40.39 31.7
8 2.08 1.98 4.118 0.22 0.51 0.110 37.34 31.8
9 2.07 1.97 4.078 0.23 0.50 0.116 35.17 32
10 2.07 1.97 4.078 0.26 0.52 0.135 30.10 31.7
표 2를 참조하면, (L1×T1)/(L2×T2)가 53 이하인 샘플 4에서부터 어쿠스틱 노이즈가 약 2.5dB 가량 급격히 감소하는 것으로 보아 (L1×T1)/(L2×T2)의 임계점은 53인 것을 알 수 있다.
한편, L2가 0.26mm인 샘플 10의 경우 기판과 적층형 커패시터 간의 접촉에 문제가 발생할 수 있어서, (L1×T1)/(L2×T2)의 바람직한 하한 값은 30인 것을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인터포저를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 8은 도 7의 평면도이다
여기서, 적층형 커패시터의 바디와 인터포저의 접합부와 실장부의 구조는 앞서 설명한 일 실시 예와 유사하므로 중복을 피하기 위하여 이에 대한 구체적인 설명을 생략하며, 앞서 설명한 실시 예와 상이한 구조를 갖는 인터포저의 비아 전극을 도시하여 이를 토대로 구체적으로 설명하기로 한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시 예의 인터포저는, 인터포저 바디(210)의 X방향의 일 단부에 형성되는 제1 외부 단자(220')가 연결부를 갖지 않고, 인터포저 바디(210)를 Z방향으로 관통하는 제1 비아 전극(224)을 포함하고, 제1 비아 전극(224)은 제1 접합부(221)와 제1 실장부(222)를 전기적 및 물리적으로 연결할 수 있다.
또한, 인터포저 바디(210)의 X방향의 타 단부에 형성되는 제2 외부 단자(230')는 연결부를 갖지 않고, 인터포저 바디(210)를 Z방향으로 관통하는 제2 비아 전극(234)을 포함하고, 제2 비아 전극(234)은 제2 접합부(231)와 제2 실장부(232)를 전기적 및 물리적으로 연결할 수 있다.
이때, 인터포저 바디(210)는 X방향의 양 단면이 요철 면(211, 212)으로 이루어지고, 서로 마주보는 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)의 제1 및 제2 밴드부(131b, 132b)와 제1 및 제2 외부 단자(220', 230')의 제1 및 제2 접합부(221, 231) 사이에 배치된 도전성 접합제가 경화되어 형성되는 접착층(미도시)이 인터포저 바디(210)의 양 단면을 따라 요철 면(211, 212)의 일부까지 각각 연장되게 형성될 수 있다.
이때, 인터포저 바디(210)의 X방향의 양 단면의 조도(Ra)는 0.5㎛ 이상일 수 있다.
이렇게 외부 단자를 연결부를 생략하고 비아 전극을 포함하도록 구성하면, 인터포저의 X방향의 길이를 더 줄일 수 있어서, 줄어든 길이만큼 솔더 포켓으로 작용하는 공간이 넓어져 어쿠스틱 노이즈를 더 저감할 수 있게 된다.
이러한 구조에 따라, 제1 외부 단자(220')는 [자 형상의 X-Z 단면을 갖도록 형성될 수 있고, 제2 외부 단자(230')는 ]자 형상의 X-Z 단면을 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다.
따라서, 청구 범위에 기재된 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 적층형 커패시터
101: 전자 부품
110: 커패시터 바디
111: 유전체층
121, 122: 제1 및 제2 내부 전극
131, 132: 제1 및 제2 외부 전극
131a, 132a: 제1 및 제2 접속부
131b, 132b: 제1 및 제2 밴드부
200: 인터포저
210: 인터포저 바디
220, 230: 제1 및 제2 외부 단자
220', 230': 제1 및 제2 외부 단자
221, 231: 제1 및 제2 접합부
222, 232: 제1 및 제2 실장부
223, 233: 제1 및 제2 연결부
224, 234: 제1 및 제2 비아 전극
310, 320: 도전성 접합제
410: 기판
421, 422: 제1 및 제2 랜드 패턴
431, 432: 솔더

Claims (16)

  1. 커패시터 바디와 상기 커패시터 바디의 양단에 각각 형성되는 한 쌍의 외부 전극을 포함하는 적층형 커패시터; 및
    인터포저 바디와 상기 인터포저 바디의 양단에 각각 형성되는 한 쌍의 외부 단자를 포함하는 인터포저; 를 포함하고,
    상기 외부 단자는, 상기 인터포저 바디의 상면에 형성되고 상기 외부 전극과 접속되는 접합부, 상기 인터포저 바디의 하면에 형성되는 실장부 및 상기 인터포저 바디의 단면에 상기 접합부와 실장부를 연결하도록 형성되고 표면이 요철 면으로 이루어진 연결부를 포함하고,
    서로 마주보는 상기 외부 전극과 상기 외부 단자의 접합부 사이에 도전성 접합제가 배치되고, 상기 도전성 접합제가 경화되어 형성되는 접착층이 상기 외부 단자의 연결부를 따라 요철 면의 일부까지 연장되게 형성되고,
    상기 외부 단자는, 상기 연결부의 두께가 상기 접합부 및 상기 실장부의 두께 대비 얇게 형성되는 전자 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결부의 요철 면의 조도(Ra)가 0.5㎛ 이상인 전자 부품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인터포저는 상기 적층형 커패시터 대비 길이가 짧고 높이가 낮게 형성되고,
    상기 적층형 커패시터의 길이를 L1으로, 상기 적층형 커패시터의 일단과 상기 인터포저의 일단의 간격을 L2로, 상기 전자 부품의 높이를 T1으로, 상기 적층형 커패시터의 하단에서 상기 인터포저의 하단까지의 높이를 T2로 할 때, (L1×T1)/(L2×T2)가 53 이하인 전자 부품.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인터포저의 모듈러스가 30GPa 이상인 전자 부품.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인터포저 바디가 알루미나로 이루어지는 전자 부품.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 커패시터 바디는, 서로 대향하는 제1 및 제2 면, 제1 및 제2 면과 연결되고 서로 대향하는 제3 및 제4 면, 제1 및 제2 면과 연결되고 제3 및 제4 면과 연결되고 서로 대향하는 제5 및 제6 면을 포함하고, 복수의 유전체층 및 상기 유전체층을 사이에 두고 번갈아 배치되는 복수의 제1 및 제2 내부 전극을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 내부 전극의 일단이 제3 및 제4 면을 통해 각각 노출되는 전자 부품.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 외부 전극은, 상기 커패시터 바디의 제3 및 제4 면에 각각 배치되는 머리부; 및
    상기 머리부에서 상기 커패시터 바디의 제1 면의 일부까지 연장되는 밴드부; 를 포함하는 전자 부품.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 외부 전극과 상기 외부 단자의 표면에 각각 형성되는 도금층을 더 포함하는 전자 부품.
  10. 커패시터 바디와 상기 커패시터 바디의 양단에 각각 형성되는 한 쌍의 외부 전극을 포함하는 적층형 커패시터; 및
    양 단면이 요철 면으로 이루어진 인터포저 바디와 상기 인터포저 바디의 양단에 각각 배치되는 한 쌍의 외부 단자를 포함하는 인터포저; 를 포함하고,
    상기 외부 단자는, 상기 인터포저 바디의 상면에 형성되고 상기 외부 전극과 접속되는 접합부, 상기 인터포저 바디의 하면에 형성되는 실장부 및 상기 인터포저 바디를 관통하여 상기 접합부와 실장부를 연결하는 비아 전극을 포함하고,
    서로 마주보는 상기 외부 전극과 상기 외부 단자의 접합부 사이에 도전성 접합제가 배치되고, 상기 도전성 접합제가 경화되어 형성되는 접착층이 상기 인터포저 바디의 단면을 따라 요철 면의 일부까지 연장되게 형성되고,
    상기 인터포저는 상기 적층형 커패시터 대비 길이가 짧고 높이가 낮게 형성되고,
    상기 적층형 커패시터의 길이를 L1으로, 상기 적층형 커패시터의 일단과 상기 인터포저의 일단의 간격을 L2로, 전자 부품의 높이를 T1으로, 상기 적층형 커패시터의 하단에서 상기 인터포저의 하단까지의 높이를 T2로 할 때, (L1×T1)/(L2×T2)가 53 이하이고 30.10 보다 큰 전자 부품.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 인터포저 바디의 단면의 조도(Ra)가 0.5㎛ 이상인 전자 부품.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 인터포저의 모듈러스가 30GPa 이상인 전자 부품.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 인터포저 바디가 알루미나로 이루어지는 전자 부품.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 외부 전극과 상기 외부 단자의 표면에 각각 형성되는 도금층을 더 포함하는 전자 부품.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 외부 단자가 ㄷ자 형상의 단면을 가지는 전자 부품.
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